DE838026C

DE838026C - Device for examining coils for shorts to the body and interturns

Info

Publication number: DE838026C
Application number: DENDAT838026D
Authority: DE
Inventors: Frankfurt/M Dipl.-Ing. Helmut Langkau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1952-03-27

Description

Zur Prüfung des betriebsfähigen Zustandes von elektrischen Maschinen ist es bekannt, den Scheinwiderstand der Wicklung mit Wechselstrom durch Messung der Stromaufnahme und der Impedanzspannung zu prüfen, da dieser einen Hinweis auf etwa vorhandene Windungsschlüsse gibt. Nicht berücksichtigt werden hierbei jedoch etwaige Körperschlüsse, und es besteht sogar die Gefahr, daß beim Vorliegen eines Körperschlusses Spannungen an den Prüflingen auftreten, die den Prüfenden gefährden können.To check the operational condition of electrical machines, it is known to use the impedance the winding with alternating current by measuring the current consumption and the impedance voltage to be checked, as this gives an indication of any interturn faults that may be present. Not taken into account However, this will be any body shocks, and there is even the risk that the If there is a shock to the body, voltages occur on the test items that endanger the examiner can.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der !»kannten Untersuchungseinrichtungen und erreicht dies dadurch, daß der die Prüfspannung anlegende Schalter Anzeigemittel zur Kennzeichnung einer Spannung zwischen einzelnen Polen der Prüfspannung und den Prüflingen steuert und daß der die Impedanzspannung anzeigende Spannungs messer durch einen Umschalter wählweise an die Enden der Gruppe von Prüflingen oder an die ao Enden einzelner Spulen der Gruppe angelegt werden kann. Durch diese Maßnahme kann sowohl recht zeitig ein Kö.rperschluß des Prüflings angezeigt werden, noch bevor die Scheinwiderstandsmessung durchgeführt wird, und es kann auch diese Schein- as widerstandsmessung in einfachster Weise an den einzelnen Spulen einer Gruppe von Prüflingen durchgeführt werden, so daß die Eingrenzung eines Windungsschlusses auf die schadhafte Spule möglich ist. Die Anzeige eines Körperschlusses erfolgt zweckmäßig mittels Lampen, welche mittels eines Stufenschalter zwangsläufig nacheinander in zwei The aim of the invention is to improve the known testing devices and achieve this in that the switch which applies the test voltage controls display means for identifying a voltage between individual poles of the test voltage and the test objects and that the voltage meter which displays the impedance voltage is selectively connected to the ends via a changeover switch the group of test objects or to the ao ends of individual coils of the group . By this measure, a body closure of the test object can be indicated in good time, even before the impedance measurement is carried out, and this apparent resistance measurement can also be carried out in the simplest way on the individual coils of a group of test objects , so that the delimitation a winding short on the defective coil is possible. A contact to the body is expediently indicated by means of lamps, which inevitably split into two one after the other by means of a step switch

Vorstufen vor der direkten Durchschaltung der Prüfspannung für die Scheinwiderstandsmessung zwischen die einzelnen Pole der Prüfspannung und den Prüfling eingeschaltet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtPre-stages are switched on before the direct connection of the test voltage for the impedance measurement between the individual poles of the test voltage and the device under test.
An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. ι das Schaltungsschema der Meßeinrichtung, Fig. 2 eine Ansicht der Meßeinrichtung,
Fig. 3 eine Schaltung des Spannungsmessers.Fig. Ι the circuit diagram of the measuring device, Fig. 2 is a view of the measuring device,
3 shows a circuit of the voltmeter.

ίο Die dargestellte Meßeinrichtung besitzt einen Autotransformator TR (Fig. i) mit vier SpulenP i, P 2, P 2, und P 4, welche eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses in weiten Grenzen gestatten. Die Spule P 4 ist mit mehreren Anzapfungen versehen, die zu einem Stufenschalter St, führen. Mittels des Stufenschalters können feinstufig verschiedene Spannungen an die Klemme PK2 gelegt werden; die Klemme PK 1 ist ständig mit der Klemme b verbunden, an welcher auch das Ende der Transformatorwicklung liegt. An die Klemmen PKι und PK 2 wird der Prüfling angeschlossen. An die Klemmen α und b wird die Netzspannung gelegt.ίο The measuring device shown has an autotransformer TR (Fig. i) with four coils P i, P 2, P 2, and P 4, which allow a change in the transmission ratio within wide limits. The coil P 4 is provided with several taps which lead to a tap changer St. Using the step switch, different voltages can be applied to terminal PK2 in fine steps; Terminal PK 1 is constantly connected to terminal b , which is also where the end of the transformer winding is located. The test item is connected to the terminals PKι and PK 2. The mains voltage is applied to terminals α and b.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung derIn the arrangement shown in Fig. 1 of

Wicklungsspulen P ι bis P4 kann an die KlemmenWinding coils P ι to P4 can be attached to the terminals

as PK ι und PK 2 eine Spannung gelegt werden, welche zwischen Null und etwa V₄ der Netzspannung veränderbar ist, die zwischen den Klemmen α und b liegt. Der Querschnitt der Wicklung P4 ist so bemessen, daß bei den unteren Stufen etwa der zehnfache und bei den oberen Stufen noch etwa der vierfache Stromwert über die Klemmen PK1 und PK 2 entnommen werden kann, als aus dem an die Klemmen Ni und N 2 angeschlossenen Wechselstromnetz über die Klemmen ο und b Strom dem Transf ormator Ti? zugeführt wird. Bei einem Anschluß des Lichtnetzes, der üblicherweise für 10 A bemessen und abgesichert ist, können somit Prüfströme bis zu 100 A über die Klemmen PKi und PK2 bei kleinen Spannungen entnommen werden. Der aus dem Wechselstromnetz, welches an die Klemmen N1 und N 2 angeschlossen wird, entnommene Strom wird mit einem Strommesser Aτ überwacht. Dieser Primärstrom 'kann durch einen regelbaren Widerstand Wi in einem kleinen Bereich verändert werden. Der über den Stufenschalter6"T und die Klemmen PK ι und PK 2 dem Prüfling zugeführte Sekundärstrom wird durch einen Strommesser A 2 gemessen. Durch Änderung des Widerstandes W1 wind der Sekundärstrom im gleichen Verhältnis wie der Primärstrom feinstufig geregelt. Im Kreis des Sekundär stromes liegen Klemmen ZK, die für gewöhnlich überbrückt sind und welche die Einschaltung eines zusätzlichen Strommessers od. dgl. gestatten.As PK ι and PK 2, a voltage can be applied which can be changed between zero and approximately V _{4 of} the mains voltage which is between the terminals α and b . The cross section of the winding P4 is dimensioned so that about ten times the current value can be taken from the lower levels and about four times the current value via the terminals PK 1 and PK 2 than from the one connected to the terminals Ni and N 2 AC power supply via terminals ο and b Power to transformer Ti? is fed. When the lighting network is connected, which is usually rated and fused for 10 A, test currents of up to 100 A can be taken from the terminals P Ki and PK2 at low voltages. The current drawn from the alternating current network, which is connected to terminals N1 and N 2 , is monitored with an ammeter A τ. This primary current 'can be changed in a small range by a controllable resistor Wi. The secondary current supplied to the test object via the step switch 6 " T and the terminals PK ι and PK 2 is measured by an ammeter A 2. By changing the resistance W 1, the secondary current is finely regulated in the same ratio as the primary current Terminals ZK, which are usually bridged and which allow an additional ammeter or the like to be switched on.

Durch einen vierstufigen Umschalter U T (Fig. 2), welcher in bekannter Weise als Walzen- oder Paketschalter mit einer entsprechenden Kontaktanordnung ausgeführt sein kann, können die vier Spulen Pi bis P 4 des Transformators TR umgeschaltet werden, so daß die Spule P 4 an verschiedener Stelle der Reihenschaltung liegt. Dadurch werden vier Spannungsbereiche für die Prüfspannung gebildet. Liegt beispielsweise die Spule P4 links von der Spule P1 und wird die Spannung über die Klemmen α und b den drei Spulen Pi bis P 3 zugeführt, dann können an den Anzapfungen der Spule P4 mittels des Schalters ST bei einer. Netzspannung von 220 V eine Sekundärspannung mit höheren Werten als die Netzspannung bis zu 280 V abgegriffen werden. The four coils Pi to P 4 of the transformer TR can be switched over by a four-stage switch UT (Fig. 2), which can be designed in a known manner as a roller or package switch with a corresponding contact arrangement, so that the coil P 4 at different Position of the series connection. This creates four voltage ranges for the test voltage. If, for example, the coil P4 is to the left of the coil P1 and the voltage is fed to the three coils Pi to P 3 via the terminals α and b , then you can use the switch ST at a. Mains voltage of 220 V, a secondary voltage with higher values than the mains voltage of up to 280 V can be tapped.

Die Netzanschlußklemmen N 1 und N 2 (Fig. 1) sind nicht unmittelbar mit den Klemmen α, & des Stufentransformators TR verbunden, sondern werden erst durch einen Schalter PPH in dessen Stellung^ durchgeschaltet.The mains connection terminals N 1 and N 2 (FIG. 1) are not directly connected to the terminals α, & of the step transformer TR , but are only switched through by a switch PPH in its position ^.

Dieser Schalter steuert in seinen Stellungen 1 und 2 vor Schließung der Stellung 3 zwangsläufig zwei Kontrollampen L 1 und L 2, welche kennzeichnen, welcher der an die Klemmen N1 und N 2 angeschlossenen Netzleiter Spannung oder Erde führt. Im allgemeinen führt bei einem Lichtnetz von 220 V Spannung der eine Leiter keine Spannung gegen Erde, während der andere die volle Phasenspannung aufweist.In its positions 1 and 2, before position 3 is closed, this switch inevitably controls two control lamps L 1 and L 2, which indicate which of the line conductors connected to terminals N 1 and N 2 carries voltage or earth. In general, in a lighting network with a voltage of 220 V, one conductor has no voltage to earth, while the other has full phase voltage.

Bei Anschluß an das Netz ist es erwünscht, daß die Prüfklemme PKi, welche in allen Schaltstellungen des Umschalters UT über die Klemme b mit der Netzklemme N 2 verbunden ist, nicht an dem spannungsführenden Leiter angeschlossen wird; diese Klemme soll vielmehr nach Möglichkeit mit dem geerdeten Leiter des Netzes verbunden werden, weil der Prüfling selbst auch einen Körperschluß bzw. Erdschluß aufweisen kann und außerdem bei Anschluß der Netzspannung an diese Klemme erhebliche Gefahr einer Elektrisierung bestehen würde.When connected to the network, it is desirable that the test terminal PKi, which is connected to the network terminal N 2 via terminal b in all switching positions of the switch UT , is not connected to the live conductor; Rather, this terminal should be connected to the earthed conductor of the network if possible, because the test object itself can also have a short to body or earth fault and there would also be a considerable risk of electrification if the mains voltage was connected to this terminal.

Zur Feststellung der richtigen Polung des Netzes sind zwei Kontrollampen Li und L 2 vorgesehen. Der Schalter PPH legt in seiner Stellung 1 eine Lampe L i, die mit der Klemme PK 1 verbunden ist, über einen Vorwiderstand VW an die Netzklemme Ni. Liegt die Prüfklemme PK1 an Erde und führt der an die Klemme N1 angeschlossene Leiter Spannung gegen Erde, dann brennt die Kontrollampe L ι auf. In diesem Fall kann ohne Bedenken der Schalter PPH in die nächste Stellung geschaltet werden. Brennt die Lampe L1 jedoch nicht, dann kann dies bedeuten, daß der Prüfling nicht geerdet ist. Es kann aber auch anzeigen, daß der an die Klemme Ni angeschlossene Leiter keine Spannung gegen Erde führt. Daher ist in diesem Fall die Prüfung in der Stellung 2 des Schalters PPH besonders zu beachten.To determine the correct polarity of the network, two control lamps Li and L 2 are provided. In its position 1, the switch PPH puts a lamp L i, which is connected to the terminal PK 1, to the mains terminal Ni via a series resistor VW. If the test terminal PK 1 is connected to earth and the conductor connected to terminal N 1 carries voltage to earth, the control lamp L ι lights up. In this case, the switch PPH can be switched to the next position without hesitation. However, if the lamp L 1 does not burn, this can mean that the test item is not earthed. However, it can also indicate that the conductor connected to terminal Ni is not carrying any voltage to earth. Therefore, in this case, the test in position 2 of the switch PPH must be observed in particular.

Wird der Schaker PPH in die nächste Stellung2 geschaltet, so wird·dadurch die Lampe La, welche mit einem Pol an der Netzklemme N 2 liegt, an Stelle des Vorwiderstandes VW vor die Lampe L1 geschaltet. Ist die Klemme PK ι geerdet und die Lampen leuchten in dieser Schaltstellung 2 nicht auf, so bedeutet dies, daß der Leiter N 2 keine Spannung gegen Erde führt. Unter diesen Umständen kann der Schalter PPH ohne weiteres auf Schaltstellung 3 durchgeschaltet werden, wobei der Transformator TR in der Weise an Spannung gelegt wird, daß die Klemme b und zugleich die Anschlußklemme PK1 keine Spannung gegen Erde erhält.If the Schaker PPH is switched to the next position 2, the lamp La, one pole of which is connected to the mains terminal N 2, is switched upstream of the lamp L 1 in place of the series resistor VW. If the terminal PK ι is earthed and the lamps do not light up in this switch position 2, this means that the conductor N 2 does not carry any voltage to earth. Under these circumstances, the switch PPH can easily be switched through to switch position 3, the transformer TR being connected to voltage in such a way that the terminal b and at the same time the terminal PK 1 receive no voltage to earth.

Wenn jedoch in Stellung 2 die Lampen L ι und L2 aufleuchten, so wird hiermit angezeigt, daß der mit der Klemme N 2 verbundene Netzleiter Spannung gegen Erde führt. In diesem Fall darf nicht auf Stellung 3 durchgeschaltet werden, sondern der Anschluß des Netzes ist vorher umzupolen.If, however, the lamps L ι and L 2 light up in position 2, this indicates that the power line connected to terminal N 2 is carrying voltage to earth. In this case it is not allowed to switch to position 3, rather the connection of the network has to be reversed beforehand.

Die Lampe L 2, welche insbesondere die falsche Polung anzeigt, wird zweckmäßigervveise mit rotem Licht als Kennzeichen für Kurzschlußgefahr ausgeführt. Mit dieser Zweilampenschaltung, die auch mit ähnlichen oder anderen Schaltmitteln ausführbar ist, kann nicht nur die richtige Polung des Netzes ermittelt werden, sondern es wird auch das Vorhandensein eines Erdschlusses am Prüfobjekt unmittelbar beim Überschalten der Vorstufen r und 2 angezeigt.The lamp L 2, which in particular indicates the wrong polarity, is expediently designed with a red light as an indicator of the risk of short circuits. With this two-lamp circuit, which can also be implemented with similar or different switching means, not only can the correct polarity of the network be determined, but the presence of a ground fault on the test object is also displayed immediately when the preliminary stages r and 2 are switched over.

Die einzelnen Meßinstrumente, Lampe undThe individual meters, lamp and

Schalter, sind auf einer Schalttafel (Fig. 2) an-Switches, are on a control panel (Fig. 2)

' geordnet, welche in einen tragbaren Koffer eingebaut werden kann. Hinter einem Gitter, welches Luftumlauf gestattet, sitzt der Transformator TR. Der Strommesser A 1, der für gewöhnlich den Netzstrom mißt und daher nur mit einem verhältnismäßig kleinen Meßbereich ausgerüstet ist, kann mittels eines Schalters R an Stelle des Strommessers A 2 in den Sekundärkreis eingeschaltet werden.'arranged, which can be built into a portable case. The transformer TR sits behind a grille that allows air to circulate. The ammeter A 1, which usually measures the mains current and is therefore only equipped with a relatively small measuring range, can be switched into the secondary circuit by means of a switch R instead of the ammeter A 2.

Ein Spannungsmesser V kann mittels eines Meßumschalters MS (Fig. 3) wahlweise an das Wechselstromnetz Λ^Γ, an die Prüfklemmen PK und an besondere Meßklemmen MK angelegt werden. Diese Meßklemmen MK gestatten den Anschluß von Teilwicklungen des Prüflings, so daß aus mehreren in Reihe geschalteten Spulen eine herausgegriffen werden kann und durch Messung ihrer Teilspannung durch Windungsschlüsse hervorgerufene Fehler eingegrenzt werden können.A voltmeter V can optionally be applied to the alternating current network Λ ^Γ , to the test terminals PK and to special measuring terminals MK by means of a measuring switch MS (FIG. 3). These measuring terminals MK allow the connection of partial windings of the test object so that one of several coils connected in series can be picked out and faults caused by shorted turns can be limited by measuring their partial voltage.

Der Spannungsmesser V ist mit verschiedenen Meßl>ereichen ausgerüstet, welche nach Art der in Fig. 3 dargestellten Schaltung durch den Meßschalter MS umgeschaltet werden, so daß durch den gleichen Umschalter der Anschluß an die jeweils gewünschten Klemmen wie die Einstellung des Meßl>ereiches vorgenommen wird.The voltmeter V is equipped with different measuring ranges, which are switched over by the measuring switch MS according to the circuit shown in FIG .

Das Gerät trägt schließlich noch zwei Klemmen H, L (Fig. ι und 2), welche unmittelbar mit den Klemmen Λ'1 und A^r2 für den Anschluß des Wechselstromnetzes verbunden sind und beispielsweise den'Anschluß einer Handlampe ermöglichen, die in schlecht beleuchteten Räumen die Durchführung der Messung erleichtern.The device finally has two terminals H, L (Fig. 1 and 2), which are directly connected to the terminals Λ'1 and A ^r 2 for the connection of the AC network and, for example, allow the connection of a hand lamp that is poorly lit. Make it easier to carry out the measurement.

Claims

Patent claims:

1. Device for examining coils for shorts to the body and interturns, characterized in that that the switch applying the test voltage has display means for identifying a voltage between individual poles the test voltage and the test object controls and that the impedance voltage ■ indicating Voltmeter through a switch optionally to the ends of the group of test objects or can be applied to the ends of individual coils in the group. .

2. Device according to claim 1, characterized denotes overall ¹ that bulbs are used for indicating a voltage difference between the test specimen and test voltage.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that control lamps by means of of a tap changer inevitably one after the other

• other between the individual poles of the alternating current network and the DUT is switched on on two preliminary stages before the direct connection of the network will.

4. Device according to claim 1, characterized in that that a switch position of the switch of the voltmeter is connected to measuring terminals, which the connection allow a single coil from the group of coils.

5. Device according to claim 3, characterized in that the same switch of the Voltmeter both between different measuring connections as well as between different Ranges.

6. Device according to claim 1, characterized in that that the voltmeter indicating the impedance voltage can be seen through the surroundings switch is optionally applied to the test item and to the mains voltage connections.

1 sheet of drawings

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